小型化平面印刷超寬帶天線設計

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1、萬方數據西安電子科技大學學位論文獨創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明秉承學校嚴謹的學風和優(yōu)良的科學道德，本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝中所羅列的內容以外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得西安電子科技大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同事對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文若有不實之處，本人承擔一切法律責任。本人簽名：日期：西安電子科技大學關于論文使用授權的說明本人完全了

2、解西安電子科技大學有關保留和使用學位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產權屬于西安電子科技大學。學校有權保留送交論文的復印件，允許查閱、借閱論文；學?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨热荩试S采用影印、縮印或其它復制手段保存論文。同時本人保證，結合學位論文研究成果完成的論文、發(fā)明專利等成果，署名單位為西安電子科技大學。保密的學位論文在年解密后適用本授權書。本人簽名：導師簽名：日期：日期：萬方數據萬方數據摘要摘要自2002年美國聯邦通信委員會把3.1GHz-10.6GHz頻段分配給商用UWB通信系統(tǒng)以來，UWB

3、無線技術以其高傳輸率、低發(fā)射功率、抗干擾能力強等優(yōu)點在短距高速無線通信中發(fā)揮巨大的作用?；赨WB通信技術的優(yōu)點，研究設計符合要求的UWB天線成為通信界近幾年的熱點問題和研究方向之一。UWB天線設計面臨的難題主要表現在以下幾個方面：輻射單元小型化、低相關UWB分集天線、陷波特性天線。本文針對這三方面分別設計了適用于UWB移動通信系統(tǒng)的多款超寬帶天線，文中所有仿真數據均采用電磁仿真軟件AnsoftHFSS15.0，實測數據均采用AgilentN523020GHz網絡分析儀。本文的具體研究下面給出?？紤]到微波電路的集成化需

4、求，天線小型化成為UWB天線設計的重要指標之一。因此，本文首先提出了兩種實現天線小型化的方法，一種是利用在地板上加載非對稱枝節(jié)的方法，一種采用非對稱共面帶線ACS結構對原型天線裁半的方法。設計兩款結構簡單尺寸緊湊的UWB天線A1和A2，其中A2是A1非對稱切半得到，通過優(yōu)化地板枝節(jié)結構和微帶饋電線寬度來調節(jié)因切半引起的阻抗不匹配，A2天線整體尺寸比A1縮減了45%。實測結果表明，天線的回波損耗和電壓駐波比與仿真數據吻合，均能在實現小型化的同時獲得良好UWB性能。由于UWB系統(tǒng)傳輸功率低，更容易受到多徑衰落的影響。為了解

5、決這一問題，MIMO技術被引入到UWB天線設計中，在改善鏈路質量的同時提升信道容量。UWB-MIMO天線設計一大難點是如何在有限空間內降低天線單元之間相關性。針對這一難點，在先前設計兩款小型化UWB天線單元的基礎上，設計了三款隔離度高相關性低的UWB-MIMO天線MA1、MA2和MA3，其中MA1通過正交放置天線單元來獲得高隔離度；MA2和MA3通過在天線間添加解耦合結構：枝節(jié)和地板開縫有效實現低相關性，并進一步對實現解耦結構的參數分析優(yōu)化。實測結果表明，所設計三款UWB-MIMO天線的實測與仿真數據吻合，能夠很好在3

6、.1GHz-10.6GHz頻段內實現回波損耗S11(或S22)<-10dB、隔離度S12(或S21)<-15dB，而三款天線兩個輻射單元間的相關系數在整個UWB頻段內??0.15，尺寸小且相關性低適合手持設備。ECC在非對稱共面帶線饋電UWB天線A2基礎上，通過添加C形和L形陷波結構的金屬條帶，設計一款具有雙陷波特性UWB天線，分別濾除WiMAX(3.3GHz–3.7GHz)和WLAN(5.15GHz–5.825GHz)頻段，并對陷波結構優(yōu)化，通過仿真驗證所設計的天線具有良好的帶內反射特性。關鍵詞：超寬帶，小型化天線，

7、多輸入多輸出，超寬帶分集天線，陷波特性I萬方數據西安電子科技大學碩士學位論文II萬方數據ABSTRACTABSTRACTSincetheFederalCommunicationsCommissionallowed3.1GHz–10.6GHzunlicensedbandforUWBcommunication,UWBtechnologyhaveattractedresearcherssignificantresearchinterestduetotheiradvantages,suchashighdatarate,lowp

8、rofile,goodanti-interfaceability.AsanindispensablecomponentinUWBsystem,UWBantennasshouldhavethecharacteristicsofcompactsize,simplestructure,easyintegrationwithmonolit